【毕业学位论文】（Word原稿）JSP,JAVA网上选课系统毕业论文范文

摘 要 随着计算机及互联网的普及，网络选课系统作为高校信息化的一个重要组成部分，正逐渐改变着传统的人工教务管理选课模式，逐步提高着教务管理人员以及师生的工作效率。应用此系统，学生可以通过网络在任意地点、指定的时间进行选课。网络选课系统具有无可比拟的优势，如大量数据的存储与查询，信息的完全公开，而且通过计算机系统的设计可以做到公平公正，尽量减少错误。在此背景下，充分利用现有网络资源，建立网上选课系统势在必行。目前的选课系统的实现方式有很多种，既有 C/S 结构的，也有 B/S 结构的，总体来说，基于 ，因此是目前的发展主流。 关键词 ：网络选课 、 B/S 、效率 of as a of is of of by an of of it be by it is to a by of to a , B/S , 目 录 第 1 章 引言 . 1 发背景 . 1 统构架 . 1 统目标 . 2 第 2 章 主要技术介绍 . 3 2述 . 3 2优势 . 3 计模式 . 4 架的选择 . 5 介 . 5 构 . 5 理流程 . 6 介 . 6 介 . 6 第 3 章 系统开发工具及容器 . 8 发工具 . 8 据库的选择 . 8 介 . 8 本的选择 . 9 器 . 9 介 . 9 第 4 章 网络选课系统总体设计 . 10 求分析 . 10 统流程 . 10 例图描述 . 12 统的分层设计 . 14 第 5 章 详细设计 . 15 据库 . 15 据库设计 . 15 据表 . 15 据表关系 . 18 的设计 . 19 介 . 19 介 . 19 符集编码问题 . 20 的设计 . 20 体 设计 . 20 据库映射与连接 . 22 络选课系统的实现 . 23 户登录 . 23 限管理 . 28 理员功能 . 30 生功能 . 38 师功能 . 42 第 6 章 网络选课系统的性能优化方案 . 44 于软件的优化措施 . 44 务器性能调优 . 44 拟机性能调优 . 45 作系统性能调优 . 46 据库服务器性能调优 . 46 于硬件的优化措施 . 47 务器性能优化 . 47 务器集群技术 . 48 第 7 章 系统测试与维护 . 49 统测试 . 49 统实施中遇到的问题 . 50 第 8 章 结论 . 51 参考文献 . 52 致谢 . 53 附录 . 54 外文资料原文 . 66 译文 . 68 第 1 章 引言 发背景 随着计算机及互联网的普及，传统的教务人工管理已经很难适应新环境。 传统的选课方式是随堂报名，无法预见上课人数，浪费教学资源。 以现代网络技术环境为依托，将传统选课模式转换为利用现代网络技术进行选课操作和管理的网上选课系统已经成为一项重要的改革。 现有选课系统存在以下不足： (1) 系统运行不够稳定 选课系统时常无法登陆，这显然是网络服务器的不稳定造成的。应在发布前进行充分的性能测试。 (2) 操作复杂，不够人性化 网 上选课应满足操作简单方便，但现有系统忽略了操作的简单性，从而导致选课要经过多个步骤。系统界面不友好，不够人性化。 (3) 系统性能差 没有进行充分的优化，导致在选课高峰期的时候，大量学生同时选课时经常出现登陆和选课速度极慢，甚至出现服务器死机瘫痪现象，导致某些学生不能选课 统构架 本文重点研究基于 网络选课系统。采用了 术作为系统构架开发。本系统体现了较为先进的设计思想，主要有以下几点： (1) 系统采用较为流行的 术体系，具有良好的可伸缩性和跨平台性，为日后功能的扩展提供了良好的升级空间 。 (2) 采用 式 构设计，将系统的表示层、逻辑层和 示层分离，便于日后系统的开发与维护。 (3) 应用连接池和线程池，使系统可同时容纳大量用户。 统目标 本课题设计并实现了一个基于网络平台的选课系统，具体的实现目标是： (1) 教务管理模块 教务管理员通过该模块，可以发布教学公告、发布选课信息、发布课程信息、制定系统开放时间、发放学生及教师密码等。 (2) 学生选课模块 学生通过该模块，可以查询开课信息、查看公告、选课、退课、修改密码、修改个人信息等。 第 2 章 主要技术介绍 2 述 提供了一个多层次的分布式应用模型和一系列开 发技术规范， 与传统的互联网应用程序模型相比有着不可比拟的优势。 于标准的开发和部署的平台，用于构建 于 服务端计算为核心、模块化的企业应用。 2 一种利用 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的 体系结构。 术的基础就是核心 台或 平台的标准版， 仅巩固了标准版中的许多优点，例如 编写一次、随处运行 的特性，同时还提供了对 以及 术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。 系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一 的开发平台， 低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持 良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。 2优势 搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制 : 1. 保留现存的 产 : 由于企业必须适应新的商业需求，利用已有的企业信息系统方面的投资，而不是重新制定全盘方案就变得很重要。由于基于台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置上运行，现有的 操作系统和硬件也能被保留使用。 2. 高效的开发 : 许公司把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应商去完成。这样开发人员可以集中精力在如何创建商业逻辑上，相应地缩短了开发时间。 3. 支持异构环境 : 够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于 程序只需开发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构企业计算环境中是十分关键的。 4. 可伸缩性 : 企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的可伸缩性去满足那些在他 们系统上进行商业运作的大批新客户。基于 5. 稳定的可用性 : 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司客户、合作伙伴的需要。 计模式 型 图 制器 是软件工程中的一种软件架构 模式。它把软件系统分为三个基本部分： 型， 图和 制器 。 模型视图控制器 模式的目的是实现一种动态的程序设计，使后续对程序的修改和扩展简化，并且使程序某一部分的重复利用成为可能。专业人员可以通过自身的 专长分组： 控制 器 责转发请求，对请求进行处理。 视图 界面设计人员进行图形界面设计。 模型 程序员编写程序应有的功能（实现算法等 等）、数据库专家进行数据管理和数据库设计 (可以实现具体的功能 )。 图 2计模式 架的选择 本系统选用的是当下最流行的 架整合搭建，采用 及 以更好的完成和体现 式，也可以更好的体现 面向对象思想及接 口编程习惯。 介 一个 用框架。它不是一个 新的发布版本，而是一个全新的框架。 第二代基于 型的 业级 用的可扩展性的框架。 体系结构与 体系结构的差别巨大。 用拦截器的机制来处理用户的请求，这样的设计也使得业务逻辑控制器能够与 全脱离开 ，所以 可以理解为 更新产品。 构 体系与 系的差别非常大，因为 用了 不是 设计核心。 大量使用拦截器来处理用户的请求，从而允许用户的业务逻辑控制器与 离。图 2 图 2体系结构简图 理流程 架的大概处理 流程如下： 1. 浏览器发送一个请求。 2. 核心控制器 据请求决定调用合适的 3. 拦截器链自动对请求应用通用功能，如验证等。 4. 回调 法，该 法根据请求的参数来执行一定的操作。 5. 法处理结果信息将被输出到浏览器中，支持多种形式的视图。 介 一种 言下的对象关系映射解决方案。 它是使用 通用公共许可证发行的自由、开源的软件 。它为面向对象的领域模型到传统的关系型数据库的映射，提供了一个使用方便的框架。 它的设计目标是将软件开发人员从大量相同的数据持久层相关编程工作中解放出来。无论是从设计草案还是从一个遗留数据库开始，开发人员都可以采用 仅负责从 到数据库表的映射（还包括从 据类型到据类型的映射），还提供了面向对象的数据查询检索机制，从而极大地缩短的手动处理 的开发时间。 介 一个开源的 E 全功能栈 （ 的 应用程序框架 。 供了一个简易的开发方式，这种开发方式，将避免那些可能致使底层代码变得繁杂混乱的大量的属性文件和帮助类。 含的关键特性如下： 1 非侵入式：所谓非侵入式是指 架的 会在业务逻辑上出现，也就是说我们的业务逻辑应该是纯净的，不能出现与业务逻辑无关的代码。首先针对应用而言，这样我们才能将业务逻辑从当前应用中剥离出来，从而在其他的 应用中实现复用；其次针对框架而言，由于业务逻辑中没 有 以业务逻辑也可以从 架快速的移植到其他框架。 2 容器： 供容 器功能，容器可以管理对象的生命周期，对象与对象之间的依赖关系。 可以写一个配置文件（通常是 件），在上面定义对象的名字，是否是单例，以及设置与其他对象的依赖关系。那么在容器启动之后，这些对象就被实例化 好了， 直接去用就好了，而且依赖关系也建立好了。 3 制反转 ，如果以前都是依赖于实现，那么现在反转为依赖于抽象， 它的核心思想就是要面向接口编程。 4 依赖注入：建立对象与对象之间依赖 关系的实现，包括接口注入、构造注入、 入，在 只支持后两种 5 向方面编程，我们可以把日志、安全、事务管理等服务（或功能）理解成一个 “ 方面 ” ，那么以前这些服务一直是直接写在业务逻辑的代码当中的，这有两点不好；首先业务逻辑不纯净，其次这些服务被很多业务逻辑反复使用，完全可以剥离出来做到复用。那么 是这些问题的解决方案，我们可以把这些服务剥离出来形成一个 “ 方面 ” ，以期做到复用；然后将 “ 方面 ” 动态的插入到业务逻辑中让业务逻辑能够享受到此 “ 方面 ” 的服务 第 3 章 系统开发工具及 容器 发工具 本系统使用的 开发工具，后台 码编写使用 前台页面编辑使用 。 介 业级工作平台 （ 简称对 扩展，利用它我们可以在数据库和 布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的 成开发环境，包括了 完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持 介 美国 司 (现为 开发的集网页制作和管理网站于一身的所见即所得网页编辑器，它是第一套针对专业网页设计师特别发展的视觉化网页开发工具。 据库的选择 本系统采用 本。 介 一个开放源码的关系数据库管理系统， 于性能高、成本低、可靠性好，已经成为最流行的开源数据库，被广泛地应用在中小型网站中。随着 不断成熟，它也逐渐用于更多大规模网站和应用。 一个真正的多用户、多线程 据库服务器。 现在流行的关系数据库中其中的一种，相比其它的数据库管理系统来说， 能齐全、查询迅捷等优点。 要目标是快速、健壮和易用。关键的是它是免费的。 本的选择 是 件开发工具包。自从 出以来， 经成为使用最广泛的 。 本系统采用 版本。 器 本系统页面采用 以对应的容器采用 既然 么它当然是不能直接运行的，必须把它放到某种运行环境当中，它才能发挥它的作用。这个环境就是我们讲的 容器 。容器也是 序，它的主要功能除了为 供运行环境，还有更重要的 ，就是提供网络传输协议与 序实体的相互转换。客户端向服务器发送数据，遵循的是议的数据格式，服务器向客户端发送数据也是遵循 议的。在客户端和服务器端，可能存在着不同的编程语言编写的程序，比如 C+等等。各种语言都有自己用于处理 议数据的方法（类），为了使用 供的各种 理相关的类，必须将 议下的数据做一定的转换，转换成一些 样才能使用 方法进行数据处理。同理，当这些处理完成，又需要将这些 换回 议下的数据，反馈给客户端（ 器就扮演了完成这个双向转换的角色。 介 由 件基金会下属的 目开发的一个 器，按照 供的技术规范，实现了对 支持，并提供了作为 务器的一些特有功能，如 理和控制平台、安全域管理和 等。由于 身 也内含了一个 务器，它也可以被视作一个单独的 务器。但是，不能将 务器混淆， 一个用 C 语言实现的 两个 是捆绑在一起的。 含了一个配置管理工具，也可以通过编辑 式的配置文件来进行配置。 第 4 章 网络选课系统总体设计 求分析 统概要设计 系统概要设计： (1)功能模块设计 管理员模块： 可以发布公告、发布选课信息、管理和分配学生和教师账号、审核选课情况、指定系统开放时间。 选课模块：可以选课、退课。 学生管理模块：可以查看已选课程、查看课程列表、查看公告，修改个人信息等。 教师管理模块：可以查看公告、查看 自己相关 课程、修改个人信息。 登陆模块：可以判断账号的合法性和角色 /权限。 (2)数据库设计 学生信息表：包含学号、姓名、性别、密码等基本信息。 课程信息表：包含课程号、课程名等基本信息。 教师信息表：包含教师编号、姓名等基本信息。 管理员信息表：包含管理员编号等其他信息。 公告表：包含公 告的标题、内容等基本信息。 权限表：包含 3 钟角色的权限。 选课表：包含选择的课程号，课程名，任课教师等。 关系表：包含课程与教师之间的多对多关系。 统流程 本系统的流程用流程图表示如 图 4示 ： 进 入 系 统登 陆账 号 是 否 存 在是否是 否 是 管 理 员否是 否 是 学 生是否是 否 教 师进 入 学 生 界面选 择 功 能查看公告查看已选课程查看课程列表修改个人信息选 课系 统 是 否 开 放课 程 是 否 已 满是 否 重 复 选 课是否否选 课 成 功等 待 审 核是 否 退 课是否否是是登 出否是进 入 教 师 界面查看公告查看课程修改个人信息是进 入 管 理 员界 面选 择 功 能添加公告添加课程审核制定系统开放时间添加用户退 出 系 统图 4统流程图 例图描述 用例图用来描述系统与参与者之间的相互作用，也可以说它是从用户角度出发对如何使用系统的描述。 角色：角色代表了某一事件发生的参与者，他用一个小人表示。在通常的网络项目中，角色常被用来 代表使用网站的用户（管理员、用户等），但角色的作用并不是限于此，它也可以用来代表与系统交互的其他实体。 用例：用例代表系统可以实现的功能，通常一个用例代表一组功能，它实质上规定了系统实现功能的范围。在实现项目开发过程中，一个项目中往往涉及很多个用例，此时需要将其分解成若干个子系统实现，以便于理解。在 ，用例用一个椭圆表示。 用例图：当角色与用例发生某种关系时，就可以用一个图将它们关联起来，这就是用例图，角色与用例之间使用一个带箭头的实线连接，箭头方向代表使用者与被使用者关系。 本系统有三种身份的用户， 一是管理员，二是学生，三是教师。用例图如图3示： 管 理 员分 配 账 号制 定 系 统 开 放 时 间发 布 公 告审 核 选 课 情 况发 布 课 程 信 息, 计 算 机 范 文 网 学 生查 看 公 告修 改 个 人 信 息选 课查 看 课 程 列 表查 看 已 选 课 程退 课教 师修 改 个 人 信 息查 看 公 告查 看 课 程 列 表 图 3络选课系统 例图 统的分层设计 本系统编码采用 层结构设计。工程主要分为 ， 和 ：主要是放置 ，用来控制流程跳转、操纵、从 面取数据呈现给表示层。 ：主要放置负责与数据库打交道的 ，所有类皆继承自一个该层封装了数据的增、删、查、改操作。 ：主要放置实体 ，用来表示实体，并且映射至数据库对应的表，负责向 提供数据。 另外，所有 面均放在工程 。 第 5 章 详细设计 据库 据库设计 一个软件产品，数据库设计的好坏决定着软件的开发维护和运行容易程度。如果把企业的数据比做生命所必需的血液， 那么数据库的设计就是应用中最重要的一部分。 整个系统的操作实际上就是操作数据库，所以，数据库的设计方式决定着系统的好坏。 本系统采用 本 ，数据库建表满足第三范式。 据表 本系统一共建立了如表 5 8 张表。 表 5名称 说明 理员信息表 生信息表 师信息表 程信息表 告表 限表 课表 程 数据表字段说明： 图 5-1 及字段说明图 5-2 及字段说明 图 5-3 及字段说明 图 5-4 及字段说明 图 5-5 及字段说明 图 5-6 及字段说明 图 5-7 及字段说明 图 5-8 及字段说明 据表关系 本系统数据库表关系如图 5示： 图 5据库表关系 的设计 这一层主要是作为用户访问系统的界面，提供 时与后 台的 客户端的请求信息传递到业务层，同时将后台反馈的信息传送到客户端。本系统的表示层采用第 2章中介绍的体现 视图部分采用 制器部分交由 介 称 由 司倡导和许多公司参与共同建立的一种使软件开发者可以响应客户端请求，而动态生成 页的技术 标准。 术是以 言作为脚本语言的， 页为整个服务器端的 单元提供了一个接口来服务于 应用程序。 码和特定的预定义动作可以嵌入到静态页面中。 法增加了被称为 作的 签，它们用来调用内建功能。另外，可以创建 后像使用标准 签一样使用它们。标签库提供了一种和平台无关的扩展服务器性能的方法。 译器编译成 个 译器可以把 译成码写的 后再 由 译器来编译成机器码，也可以直接编译成二进制码。 介 一个 架 ， ，是一个用 的，主要用于创建前端用户界面，是一个与后台技术无关的前端 架。因此，可以把 在 各种开发语言开发的应用中。 符集编码问题 由于国际上通用的字符编码为 859本系统却要大量设计中文字符，如果不加以处理，中文字符就会以乱码显示。所以在写程序的时候，要统一编码。在本系统中采用的是 准。这就涉及到 页面 台 符串的处理，容器 配置文件 性设定，以及 字符集设定等等。 的设计 具体实现了业务逻辑和实体数据，也就是 型 )部分。 在本系统中是由数据库服务器中的数据映象一实体 体 设计 实体 根据数据库之中的表来建立的，其中的相关属性 /成员变量对应数据库 表中的各种字段。以本工程的一个实体 例，各种操作需要调用到 体 体 代码如下： 1L; . 这是一个标准的 是一个公共类，属性为 默认的空的构造方法，成员变量属性为 ，提供了访问成员变量的 法。由于该类经常被用到，所以设定一个串行化的值，使该类实现 口。 代码中的 注释意为忽略 串行化编译器警告 。其他注释会放在下一节讲。 据库映射与连接 传统的 据库编程是用 连数据库，直接操作数据与数据库 打交道。这种编程方式有一定的局限性，比如课重用性不高，维护不方便，如果需求需要改变，那整个代码也要随之而改动。 本系统使用的是 对象持久化，让传统的关系型数据库与实体映射成为符合面向对象编程思想的数据处理方式。采用 体与数据库映射只需要配置相应的 件即可，跟代码完全分离 。而采用 以将 事务交给 权处理，方便了许多。 现在以本系统采用的连接方式举例。 以下是 置文 件的内容。是与 合 ，配置见附录 4。 这里也需要 动，本系统采用 数据源，这里采用连接池，下面有对连接池的连接数等的配置。向 动。 数据库的 系统采用 本机地址为 数 据 库 名 为 所以 应为。 数据库的连接用户名密码。这样就完成了数据库的连接。 其他和 关的， 用 依赖注入功能，将 事务交由 理。需要注意的是，在 数据源，数据库要选择方言，比如本系统用 同的数据库要选择不同的 他可选项，如 为 ，在后台可以显示进行的 句。 下面开始介绍映射。本工程采用 释来映射，件配置，可以省去 件配置，减少工作量和错误的发生。如上述 体 面的 明该类是 实体 是指对应数据库中的